[發(fā)明專利]一種低誤比特率的對(duì)抗式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加密訓(xùn)練方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910828211.7
• 申請(qǐng)日: 2019-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN110598861B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉洋;劉一禮;錢堃;胡紹剛;于奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06N3/08
• 分類號(hào): G06N3/08;G06F21/60
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專利中心 51203
• 代理人: 閆樹平

1.一種低誤比特率的對(duì)抗式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加密訓(xùn)練方法，具體步驟如下：

步驟1、首先初始化生成器和判別器的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)；

步驟2、生成器中的加密網(wǎng)絡(luò)和解密網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)安全的加密通信，構(gòu)建生成器損失函數(shù)以使解密網(wǎng)絡(luò)解密的明文與輸入加密網(wǎng)絡(luò)的原始明文差異為零，同時(shí)使得判別器通過加密攻擊竊聽內(nèi)容恢復(fù)的明文與原始明文相比差異為隨機(jī)猜測50％，然后通過優(yōu)化算法更新生成器的權(quán)值和偏置；

步驟3、判別器根據(jù)加密攻擊類型竊聽加密內(nèi)容來恢復(fù)明文，構(gòu)建判別器損失函數(shù)以使該判別器恢復(fù)的明文與原始明文差異為零，然后通過優(yōu)化算法更新判別器的權(quán)值和偏置；

步驟4、在整個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過程中步驟2和步驟3為一步訓(xùn)練，生成器和判別器在每一步訓(xùn)練中依次進(jìn)行，重復(fù)訓(xùn)練至少15000次；

步驟5、隨機(jī)輸入至少500000組用于測試的明文密鑰對(duì)進(jìn)行加解密，測試解密網(wǎng)絡(luò)解密的明文與輸入加密網(wǎng)絡(luò)的原始明文的誤比特率，同時(shí)測試判別器通過加密攻擊竊聽的內(nèi)容與原始內(nèi)容的誤比特率；

步驟6、在生成器中加入超參數(shù)η調(diào)節(jié)其多項(xiàng)式損失函數(shù)，用超參數(shù)η分別乘以多項(xiàng)式損失函數(shù)的每一項(xiàng)得到對(duì)應(yīng)項(xiàng)數(shù)個(gè)的多項(xiàng)式損失函數(shù)，然后在得到的調(diào)節(jié)后的每個(gè)多項(xiàng)式損失函數(shù)中，超參數(shù)η從0至1逐步取值，逐一訓(xùn)練，然后采用步驟5的方法逐一測試誤比特率；

步驟7、選擇解密網(wǎng)絡(luò)解密的明文與輸入加密網(wǎng)絡(luò)的原始明文的誤比特率最低的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)作為候選，然后選擇判別器通過加密攻擊竊聽內(nèi)容來恢復(fù)的明文與原始明文的誤比特率更接近50％的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述低誤比特率的對(duì)抗式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加密訓(xùn)練方法，其特征在于：所述步驟6中超參數(shù)η的取值步距為0.01～0.2的范圍，增大步距則誤比特率的變化變大，減小步距則誤比特率的變化變小。